Startseite
Energieberatung
Bauleitung
Entwürfe
Bestandsaufnahme
Visualsierung
Alternative Energien
Sanierungskonzepte
Formulare
Ithermographie
IT Bereich
Kontakt
Impressum
       

Alternative Energie /  Optimierung des Bestands

In diesem Bereich stellen wir alternative Energiegewinnungsmethoden / Möglichkeiten vor. Dabei wollen wir allerdings auch bestehende System betrachten und Möglichkeiten zu Optimierung der Anlagen / System vorstellen.

Bei bestehenden Anlagen kann beim genauerer Betrachtung mit kleinen Eingriffen eine höhere Energieeffizienz erreicht werden. Dazu werden Sie Hinweißen bei den einzelnen vorgestellten alternativen Methoden erhalten, bzw. wird ein zusätzlicher Themenbereich in dieser Seite eingefügt werden.

Die unterstrichen Überschriften sind verlinkt und führen Sie direkt zu dem Themenbereich mit Bsp.!

Die unterstrichenen Worte innerhalb der Beiträge führen zu weitern Seiten mit Infomaterial!

Im Bereich Formulare stehen verschiedene Flayer zu diesem Themenbereich zur Verfügung.

 

Alternative Energie

Was sind alternative Energien überhaupt?

Hier zunächst die Ressourcen die genutzt werden können.

  1. Sonnenenergie

  2. Erdwärme

  3. Fossile Brennstoffe aus regenerativen Stoffen

  4. Wasserkraft

  5. Windkraft

  6. Die Umgebung in der wir uns Aufhalten

  7. Abfallprodukte / Nebenprodukte aus unserm täglichen Leben die anfallen!

Das sind die Grundgruppen die zur Verfügung stehen!

Jede Ressourcen hat seine Vor und Nachteile, dabei wollen wir auch auf die einzelnen CO2 Emission eingehen, einige Stoffe belasten die Umwelt mehr und andere Wiederum geben nur so viel ab wie sie bei der Herstellung aufgenommen haben. Ebenso soll hier der Wirkungsgrad eine Rollen spielen sowie der Aufwand an Energie für die Nutzbarmachung der Ressource. gegenüber der Energieerzeugung gestellt wird. Ein weiterer Rolle könnten die Transportwege spielen sowie die Verfügbarkeit der Energie.

Viel Punkte müssen daher genauer gegeneinander gestellt werden, bis die Energiegrundlage für ein Gebäude oder Energiekonzept für ganze Siedlungen bestimmt werden kann, speziell wenn auf regenerative Energien zurück gegriffen werden soll.

Da es leider sehr viele Energiekonzepte gibt, können wir hier nur eine grobe Übersicht zur Verfügung stellen, einige Ressourcen lassen sich kombinieren andere wiederum nicht.

Theoretisch ist es möglich den Lebensraum komplett durch alternative Energien zu Versorgen.

 

Sonnenenergie

Bei Sonnenenergie handelt es sich um Strahlungsenergie, die in elektrischen Energie oder Wärme umgewandelt wird. Wir sprechen hier über Photovoltaik oder Solarthermie ( Solarwärme).

Photovoltaik:

Die Photovoltaik Technologie wird im allgemeine zur Stromerzeugung genutzt, leider geht ein Großteil der zur Verfügung stehenden Strahlungsenergie (ca. 1000 Watt/m²) verloren, da es bisher nicht gelungen ist  Solarzellen herzustellen die einen höheren Wirkungsgrad erzielen.

Es gehen Rund 80 - 85 % der Strahlungsenergie verloren, trotze diesem geringen Ertrags  ist die Nutzung unumgänglich da diese Energieform a ganzjährig genutzt werden kann und theoretisch nicht verseigen kann.

Die Solarzellen teilen sich in 3 Kategorien, was sich auch in der Stromgewinnung  zeigt.

Dünnschichtmodule auf  Amorphes Siliziumbasis            ca. 5 - 8  % Wirkungsgrad

multiekristalline Module auf  Siliziumbasis                        ca. 10- 16 % Wirkungsgrad

monokristalline Module  auf  Siliziumbasis                        ca. 18,5- 20  % Wirkungsgrad

Das sind die üblichen erhältlichen Produkte, es gibt allerdings noch weitete Module

(invertierte „triple-junction“-Solarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid und Gallium-Indium-Arsenid zwischen 35 und 40 % Wirkungsgrad, allerdings auch fast unbezahlbar.

Die Solaranlage besteht allerdings nicht nur aus den Solarzellen, auch die Komponenten sind maßgeblich am Wirkungsgrad beteiligt, die Anlage kann nur so gut sein wie das schwächste Glied in der Kette.

Verkabelung , Kontoakte , Wechselrichter, Verschattungen, Ausrichtung der Anlage,

          multiekriestalline Solarzelle                                Solar Penel

                            Vergrößern                                                                                    Vergrößern

Amorphe Solarzelle    monokristalline Solarpenel

                                Groß Flächenanlage

                                                                  Vergrößern 

                        Fassaden Solaranlage               Sonnengeführtes Soarpanel

                                            Vergrößern                                                   Vergrößern

Wie in diesen Bildern zu sehen sind viele Einbau Situationen umsetzbar, ob auf  der Fläche Starr oder beweglich dem Einstrahlwinkel der Sonne folgend oder in die Fassade integriert.

Hier könnten wir noch viele weitere Bsp. zeigen, doch hauch hier ist jeder Standort individuell zu betrachten.

 

                    Standard am Gebäude                                 Schema Standard Anlage

     

 

                                      Vergrößern                                                                  Vergrößern 

 

Auf Anfrage können Sie weitergehende Informationen erhalten, alternativ bieten wir Ihnen eine Link an der Sie zu Wikipedia führt und viele Informationen und Erläuterung zum Thema Photovoltaik liefert, neutral gegenüber Herstellerseiten.

 

Solarthermie ( Solarwärme):

Das Prinz ist hier in einer allgemeinen Beschreibung erläutert.

Bei solarthermischen Anlagen wandeln Sonnenkollektoren auf dem Dach die Solarstrahlung in nutzbare Wärme um. Diese wird von einem Wärmeträger – ein Wasser-Frostschutzgemisch – aufgenommen und von einer Umwälzpumpe in einen Warmwasserspeicher im Heizungsraum geleitet.

Im Speicher gibt die Trägerflüssigkeit ihre Wärme über einen Wärmetauscher an das Trinkwasser ab und wird zurück zum Kollektor geführt. Im Warmwasserspeicher ist ein zweiter Wärmetauscher eingebaut, mit dem das Wasser in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung (z.B. im Winter) durch den Heizkessel weiter erwärmt wird. Das Wasser-Frostschutzgemisch ist durch ein eigenständiges Rohrsystem vollständig vom Trinkwasserkreislauf getrennt und sorgt dafür, dass die Kollektoren im Winter nicht einfrieren und beschädigt werden.

Darstellungen der Funktionsweise und der Kollektortypen

                      

Vergrößern                                                                     Vergrößern           

Zur solaren Wassererwärmung werden meist Flachkollektoren eingesetzt. In den Flachkollektoren verlaufen kleine Röhren, die eine Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt.

1.An die Röhren sind Wärmeleitbleche angeschweißt, welche die Wärme aufnehmen und an die Flüssigkeit weiterleiten.

2.Flachkollektoren sind robust und kostengünstig.

3:Bei Vakuumröhrenkollektoren sind die wärme aufnehmenden Metallröhrchen in Glasröhren untergebracht. Diese Glasröhren stehen unter Vakuum. Dadurch erzielen Vakuumröhrenkollektoren höhere Wirkungsgrade als Flachkollektoren.

 

Top

 

Erdwärme

Hier in diesem Bereich wird ausschließlich die reine Erwärme behandelt die auf verschieden Weise genutzt werden kann. Im Bereich Umgebung finden Sie ein Bsp. wie dies mit einer Wärmepumpe gekoppelt werden kann. Die Erwärme kann aus dem Erdmantel durch Tiefenbohrung gewonnen werden oder in Verbindung mit einer Luft Luft Heizung oder in Verbindung mit Oberflächen nahen Methoden.

 Die Erdsonde, Tiefenbohrung in den Erdmantel:

                Vergrößern

Die Alternative zum horizontalen System stellt ein vertikaler Wärmeaustausch in Form einer Erdsonde dar. Diese benötigt eine deutlich geringere Fläche und darüber hinaus etwa 40 Prozent weniger Rohrlänge, da ab einer Tiefe von zehn Metern eine konstante Temperatur von acht bis zehn Grad herrscht. Erdwärmesonden reichen bis zu 100 m tief ins Erdreich.

Da viele Hauseigentümer nicht über die nötige Fläche für einen horizontalen Kollektor verfügen, arbeiten etwa 50 Prozent der vorhandenen Systeme mit Erdwärmesonden. Sie sind effizienter als Erdkollektoren – allerdings auch etwas teurer

Umgebungswärme nutzen hier dem Link folgen! ( Wärmepumpen)

 

Top

 

Fossile Brennstoffe aus regenerativen Stoffen

Dieser Bereich befasst sich mit Brennstoffen die aus der Natur zur Verfügung gestellt werden. Diese Stoffe wachsen in der Regel wieder nach oder können als Nebenprodukt bei Herstellungsprozessen gewonnen werden, das der Grundrohstoff aus der Natur kommt.

Kohle, Braunkohle oder Steinkohle sind zwar Fossile Brennstoffe, wachen allerdings nicht wieder nach, anders sieht das mit Holz aus, daher werden wir hier etwas näher darauf eingehen.

Der traditionelle Brennstoff Holz erlebt heute eine Renaissance in modernen und komfortablen Heizungsanlagen. Für die effiziente und umweltfreundliche Heizung kann Holz als Heizmaterial dafür unterschiedlich aufbereitet werden.

Holz an sich ist ein Brennstoff der theoretisch fast unbegrenzt zur Verfügung stehen könnte, wenn die abgetragenen Waldflächen wieder aufgeforstet werden. Dann kann von einem geschlossenen Kreislauf gesprochen werden, leider ist dies nicht so. Ein weiterer Vorteil von Holz ist das dieses Produkt bei der Verbrennung nur das Co2 frei gibt das es in seiner Entwicklungsphase aufgenommen hat. Dies sieht bei Öl oder anderen Brennstoffen anders aus, hier liegt der Co2 Ausstoß im Bereich des bis zu 10 Fachen.

Standart Holzheizung:

Die Standart Holzheizung kennt eigentliche jeder, daher gehen wir davon aus das hier der Informationsbedarf nicht hoch ist. Allerdings soll angemerkt werden, das dieses Prinzip verbessert werden kann, es gibt Heizsysteme die als Zentralheizung genutzt werden können, hier kann das System mit einer herkömmlichen Öl oder Gasheizung kombiniert werden. So dass das System Heizsystem die Wärmeleistung die benötigt wird, in der Phase eingreift  wenn die Temperatur durch das nicht mehr gewährleistet nachführen des Brennstoffes absinkt.  Allerdings muss zugestanden werden das diese Variante ,wenn bisher ausgeführt ,eher das Standart Heizsystem ( Öl / Gas) unterstützend eingesetzt wurde.

Holzpelletheizung:

In Heizungsanlagen und Einzelöfen werden überwiegend Holzpellets verwendet – zu kleinen Stäbchen gepresstes Abfallholz. Besonders im ländlichen Raum und bei größeren Anlagen werden auch Hackschnitzel verwendet. Scheitholz wärmt nicht nur die direkte Umgebung vom Kamin sondern kann mit geeigneter Heizungstechnik auch ganze Gebäude mit Wärme versorgen.

Die Holzvergasung bietet die Möglichkeit zum Einsatz von Holz in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die gleichzeitig Strom und Wärme mit hohen Wirkungsgraden erzeugen. Scheitholzkessel und Anlagen mit Hackschnitzeln in größeren Dimensionen können auch automatisch befüllt werden.

Holzheizungen produzieren Feinstaubemissionen – insbesondere bei schlechter Verbrennung. Die Emissionen bei der Verbrennung von Scheitholz im heimischen Kamin sind dabei besonders hoch. Moderne automatische Pelletheizungen haben im Vergleich dazu geringe Emissionswerte. Die zulässigen Grenzwerte für Immissionen sind derzeit in der „Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz“ (1. BImSchV-Verordnung über kleine und mittlere Feueranlagen) geregelt, deren Novellierung geplant ist.

Für besonders emissionsarme und effiziente Holzpelletkessel gibt es das Umweltzeichen „Blauer Engel“, achten Sie beim Kauf auf diese Kennzeichnung.

Schema und Pellets

                          

                        Vergrößern                                                                        Vergrößern

Eindeutiger Favorit bei der Wärmeerzeugung mit Holz sind daher Pelletheizungen. Sie haben inzwischen den größten Marktanteil bei den Heizungen mit nachwachsenden Rohstoffen. Moderne Pelletheizungsanlagen sind vollautomatische Zentralheizungen für höchste Komfortansprüche. Es werden heute Systeme in allen Leistungsklassen für Wohngebäude angeboten. Die Lagerung der Holzpellets erfolgt in einem separaten Vorratsraum. Dabei handelt es sich im Idealfall um einen an den Brennerraum angrenzenden Kellerraum, der mit einer aus Schrägböden bestehenden Unter-Konstruktion sowie einer Transportschnecke ausgebaut werden kann. Alternativ dazu sind auch andere Formen der Pelletlagerung in speziellen Gewebe- oder Silobehältern möglich. Eine trockene Lagerung vorausgesetzt, können Pellets auch in Erdtanks außerhalb des zu beheizenden Gebäudes aufbewahrt werden. Die Befüllung des Pelletlagers kann ähnlich wie beim Heizöl durch einen Tankwagen mit einer Schlauchleitung erfolgen.

Über eine Förderschnecke oder Saugeinrichtung werden die Pellets vom Vorratsbehälter bzw. vom Vorratsraum in den Verbrennungskessel transportiert. Die Zündung erfolgt automatisch durch einen Glühstab oder ein Heißluftgebläse. Brennstoff- und Luftzufuhr werden elektronisch geregelt.

                  Vergrößern

Die Preisentwicklung für Holzpellets war in den letzten Jahren relativ konstant und lag zwischen 160 und 200 Euro pro Tonne. Im Jahr 2006 kam es zu Lieferengpässen, die auf Grund der stark gestiegenen Nachfrage einen Preisanstieg auf bis zu 300 Euro pro Tonne zur Folge hatte. Der Aufbau neuer Produktionskapazitäten führt inzwischen zu einer Entspannung der Preise und der Liefermöglichkeiten. Dennoch: Mit wachsender Nachfrage steigen auch die Holzpreise.

Hohe Effizienz und langfristig niedrige Energiepreise bietet eine Pelletheizung – wie alle anderen modernen Heizungssysteme – nur in einem energieeffizienten, gut gedämmten Gebäude mit einem geringen Brennstoffbedarf.

Diese Pellets können auch bei einzelnen Standgeräten eingesetzt werden, es muss nicht immer eine komplette Heizanlage installiert werden, allerdings ist hier dann der Nutzer gefragt denn diese Pelletöfen haben nur eine begrenztes Aufnahmevermögen  für Pellets!

                 Vergrößern

 

Hackschnitzelheizungen:

Hackschnitzelheizungen sind vollwertige Heizungssysteme und sehr komfortabel. Hackschnitzelanlage mit Federkernaustragung

Schema Lagerung mit automatischer Befüllung

                

                         Vergrößern                                                                       Vergrößern

Der Brennstoff:

 

Hackschnitzel haben waldfrisch eine Feuchtigkeit von ca. 40%, sofern man das frisch geschlagene Holz ca. 6 Monate im Wald belässt und danach erst weiter verarbeitet. 

Eine Vortrocknung auf Werte < 40% ist aber immer empfehlenswert, da sonst bei der Verbrennung ein Teil der Energie für die Verdampfung des Wassers benötigt wird.

Außerdem wird damit ein Vergammeln (Schimmel etc.) bei der weiteren Lagerung vermieden.

Trockenes Hackgut benötigt eine wesentlich kleinere Lagerfläche.

 

Für den gleichen Energiegehalt benötigen Holzhackschnitzel etwa den dreifachen Lagerraum wie Öl.

Bei hochwertigen Verbrennungsanlagen ist in d. R. eine Verbrennung von feuchten Hackgut bis 40% Feuchte ohne Probleme möglich.

 

Die Trocknung erfolgt meist in Kombination mit der Lagerung und Bevorratung.

 

Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten:

- Aktive Belüftung (hohe Investitions- und Betriebskosten),

- passive Belüftung und

- biologische Selbsterwärmung.

 

Weitere Möglichkeiten sind

- Vorschaltung eines Vortrockners

zwischen Querförderschnecke und Kesseleinschubschnecke.

Dabei wird über einen Wärmetauscher auf 80°C erwärmte Luft eingeblasen.

 

        Vergrößern

 

- Trocknungsanlagen

für den stationären als auch den mobilen Hackguttrocknungseinsatz. Die Energiekosten liegen je nach Energiekosten bei ca. 3 bis 5 €/Srm. Durch die Trocknung erhöht sich der Heizwert und damit vermindert sich der Brennstoffeinsatz.

 

Lagerung größerer Mengen zur Bevorratung

Hackschnitzel erfordern eine relativ große Lagerfläche (nach Möglichkeit überdacht).

Die richtige Lagerhöhe und eine gute Durchlüftung ist zu beachten (Selbstentzündungsgefahr).

Größere Mengen ohne aktive Belüftung sollten unbedingt öfters ungeschichtet werden.

Eine Temperaturüberwachung mit einer Sonde ist immer zu empfehlen.

 

 

Bei automatischen Feuerungen werden der Brennstoff durch Austragungssysteme vom Lager zum Kessel transportiert. Je nach Anlagengröße und örtliche Bedingungen kommen verschiedene Lageraustragessysteme zum Einsatz: 

 

Austragungsschnecken

Einfachste Lösung. Lagerraum muss direkt neben Kesselhaus und mit schrägem Boden versehen sein.

 

          

 

                  Vergrößern

 

Blattfederrührwerke (Federkern-Raumaustragung)

In Verbindung mit einem Schrägboden werden häufig bei kleineren Anlagen Blattfederrührwerke mit Schneckenaustrag verwendet.

Am Boden ist ein rotierender Federkern angebracht, der die Schnitzel auf die Förderschnecke schiebt.

Unterhalb der Rotationsebene befindet sich die Entnahmeschnecke.

Anwendung, wenn sich der Vorratsraum direkt neben dem Heizraum befindet.

 

 

Das am Kessel montierte Fördersystem ist mit einer Rückbrandsicherung (z. B. Zellradschleuse) versehen.

Drehschnecken, Pendelschnecken

Austragsschnecken als Drehschnecken eignen sich für runde Silos bis 10 m Durchmesser und Pendelschnecken  bis 5 m Durchmesser.

Sie bewerkstelligen neben der Lockerungsarbeit auch den radialen Transport. Auch für feuchte Brennstoffe geeignet.

 

 

          

                     Vergrößern

 

Konusschnecken

Sie arbeiten in geneigter Stellung und erfüllen eher eine Rührwerksfunktion für für den selbsttätig nachrutschenden und trockenen Brennstoff. Anwendung bei runden Silos.

 

 

Schubböden

Schubböden und Wanderschnecken eignen sich für rechteckige Lager und größere Feuerungsanlagen.

Schubböden besitzen eine oder mehrere Schubstangen mit Mitnehmern, die horizontal vor- und zurück bewegt werden. Die Schubstangen werden von Hydraulikzylindern angetrieben, die außerhalb des Lagerraumes arbeiten.

 

Durch die keilförmige Form der Mitnehmer wird der Brennstoff in Richtung einer stirnseitig oder mittig verlaufenden Querrinne geschoben, in der sich z. B. ein Schnecken- oder Kettenförderer befindet.

 

 

              

 

                          Vergrößern

 

 

 

Geeignete Brennstoffe

 

In speziellen Hackschnitzelanlagen können zusätzlich auch die weiteren Brennstoffe verbrannt werden:

 

- Holzreste

alle Holzreste aus der Industrie gemäß 1. BImSchV

 

- Briketts aus Holzresten

Bei Holzresten mit sehr hohen Feinanteil empfiehlt sich eine Brikettierung.

 

- Industriepellets

Größere und kostengünstige Pellets mit Rindenanteil für größere Gebäude, Wärmeverbund etc.

 

- 6 mm Qualitätspellets

Durch hohe Dichte, hohen Heizwert, geringste Feuchte und guten Fließverhalten der ideale Brennstoff.

 

- Hobel- und Sägespäne

 

 Einsatzempfehlung

ab ca. 30 kW sinnvoll, für kleinere Anlagen sind evtl. Pelletheizungen besser.

Besonders bei kleinen Anlagen ist ein Nachweis der Wirtschaftlichkeit zu empfehlen.

 

Weitere Informationen können Sie über den Link erhalten!

Link :  http://energieberatung.ibs-hlk.de/planhack.htm

 

Top

 

Wasserkraft

Das Nutzen der Wasserkraft ist das Ausnutzen der potentiellen Energie des Wassers im Schwerefeld der Erde, die beim Nach-unten-Fließen in kinetische Energie sowie Wärme durch Reibung am Untergrund umgewandelt wird. Das Wasser wird natürlicherseits durch Verdunstung, den Wind und schließlich den Regen in eine Hochlage gebracht, aus der es dann abfließt und dabei eine Nutzung durch den Menschen mittels Wasserkraftmaschinen erlaubt. Die Wasserkraft gehört damit zu den regenerativen oder erneuerbaren Energiequellen.

Wasserkraft (auch: Hydroenergie) bezeichnet die Strömungsenergie von fließendem Wasser, welche über geeignete Maschinen in mechanische Energie umgesetzt wird. In früheren Zeiten wurde diese mechanische Energie in Mühlen direkt genutzt, heute überwiegt die weitere Umwandlung zu elektrischer Energie in Wasserkraftwerken.

Obwohl die Nutzung von Wasserkraft zur Energiegewinnung meist als besonders ökologisch anerkannt wird, sind mit ihr teilweise erhebliche Eingriffe in die Natur und Landschaft verbunden.

Ein aktuelles Beispiel, bei dem die Energiegewinnung durch Wasserkraft gleichzeitig ein gravierender Eingriff in ein Ökosystem bedeutet, ist der Drei-Schluchten-Damm am Jangtsekiang in China.

Hier ein Bsp. eines Kleinwasserkraftwerk:

Kleinwasserkraft bezeichnet die Nutzung der hydraulischen Energie durch dezentrale, kleine Wasserkraftwerke. In Europa werden Anlagen bis 10 MW Leistung als Kleinwasserkraftwerke bezeichnet. Diese Grenze ist willkürlich und in einigen Ländern liegt sie höher (z.B. China 30 MW). Kleinwasserkraftwerke funktionieren nach demselben Prinzip wie große Wasserkraftwerke. Sie unterscheiden sich vor allem durch die Leistungsklasse. Es gibt aber auch technische und geschichtliche Unterscheidungsmerkmale.

 

         

                                       Vergrößern                                                                   Vergrößern

Technik in Verbindung mit einer Stauanlage:

Durch eine Stauanlage wird Wasser im Stauraum auf möglichst hohem potentiellen Niveau zurückgehalten. Die Energie der Bewegung des abfließenden Wassers wird auf eine Wasserturbine oder ein Wasserrad übertragen, wodurch dieses in Drehbewegung mit hohem Drehmoment versetzt wird. Dieses wiederum wird direkt oder über ein Getriebe an die Welle des Generators weitergeleitet. Der Generator wandelt die mechanische Energie in elektrischen Strom um.

Weitere Bauteile sind, abhängig von Größe und Bauart des Elektrizitätswerkes:

Talsperre, Staumauer, Staudamm, Staustufe, Wehr (Wasserbau),
Einlaufschütz, Treibgutrechen, Umspannwerk sowie Rohrleitungen zwischen dem Wasserschloss und dem Maschinenhaus.

                        

                                                       Vergrößern 

Die Wasserkraftwerke lassen in Bauarten einordnen da jedes ein wenig  anders Funktioniert als das andere.

  • Laufwasserkraftwerk
Bei einem Laufwasserkraftwerk wird ein Fluss gestaut und mit dem abfließenden Wasser elektrischer Strom produziert.
  • Speicherkraftwerk
Bei einem Speicherkraftwerk wird das Wasser über einen Zeitraum (mehrere Stunden bis mehrere Monate) gespeichert, um bei Bedarf wertvolle Spitzenenergie zu erzeugen.
  • Pumpspeicherkraftwerk
Ein Pumpspeicherkraftwerk ist ein Speicherkraftwerk, bei dem mit überschüssigem Strom Wasser aus einer niedrigen Lage in einen höher gelegenen Stausee gepumpt wird, um später Spitzenstrom zu erzeugen. Pumpspeicher-Kraftwerke bieten als einzige Energieanlagen die Möglichkeit, Elektrizität wirtschaftlich und in nennenswertem Umfang mit Hilfe potentieller Energie (Speicherwasser) zu speichern.
  • Kavernenkraftwerk
Ein Kavernenkraftwerk verwendet künstlich geschaffene Hohlräume (Kavernen) als Energiespeicher oder als Standort für Kraftwerkskomponenten.
  • Gezeitenkraftwerk
Ein Gezeitenkraftwerk nutzt die Energie aus dem ständigen Wechsel von Ebbe und Flut.
  • Wellenkraftwerk
In Wellenkraftwerken wird, im Unterschied zu einem Gezeitenkraftwerk, nicht der Tidenhub, sondern die Energie der kontinuierlichen Meereswellen selbst ausgenutzt.
  • Meeresströmungskraftwerk
Ein Meeresströmungskraftwerk nutzt die kinetische Energie von Meeresströmungen.
  • Strom-Boje
Eine Strom-Boje wandelt die kinetische Energie des Wassers in elektrische Energie um. Bei diesem neuartigen Typ wird das Landschaftsbild und der Wasserspiegel nicht verändert.
Hier noch ein paar Fotos von verschiedenen Anlagen., für mehr Informationen können  sie den Link zu Wikipedia nutzen , der führt Sie direkt zur Wasserkraft.

                              altes Wasserkraftwerk  an der Ruhr

                                                 Vergrößern  

         

                                  Vergrößern                                                                          Vergrößern

 

Top

 

Windkraft

Die Windkraft ist eine Ressource die fast unbegrenzt zur Verfügung steht, allerdings ist die Windkraft an strategisch günstigen Orten aufzustellen, da sonst kein optimaler Ertrag eingefahren werden kann. Im Gegensatz zur Stromgewinnung mit Solarzellen ( Photovoltaik) hat die Windkraftanlage eine gute Umweltbilanz. Die Energie die benötigt wird  um eine Windkraftanlage herzustellen ist in der Regel bereits nach 1.5 bis 2 Jahre Laufzeit wieder zurückgewonnen.  Im Vergleich bei einer hochwerteigen Solaranlage dauert das 7- 10 Jahre. Daher ist diese eine sehr evozierte Art Strom herzustellen, mit dem Nachteil das diese Windkraftanlage einen Gewissen Geräuschpegel hat und für das Landschaftsbild etwas darunter leidet da diese Anlage in der Regel sich nicht so einfach in das Landschaftsbild integrieren lässt.

Die Technik:

Die heutigen Windkraftanlagen entwickelten sich aus der Windmühlentechnik und dem Wissen über die Aerodynamik. Die ersten Anlagen zur Stromerzeugung sind Ende des 19. Jahrhunderts entstanden.

1920 zeigte Albert Betz, dass physikalisch bedingt höchstens 59,3 % der Energie des Windes nutzbar sind. Seine Theorie zur Formgebung der Rotorblätter ist auch heute noch Grundlage für die aerodynamische Auslegung der Anlagen.

1957 wurde von Ulrich W. Hütter die Grundlage für alle modernen Windkraftanlagen gelegt: das Windtestfeld, das später nach ihm benannt wurde, wurde in der Nähe von Geislingen an der Steige auf der Schwäbischen Alb in Betrieb genommen.

Anfang der 1980er Jahre setzte sich das Dänische Konzept bei Windkraftanlagen durch. Im Gegensatz zu anderen Versuchsanlagen wie beispielsweise GROWIAN wurde dabei auf eine einfache Konstruktion mit der heute allgemein üblichen horizontalen Rotationsachse, drei luvseitigen Rotorblättern und drehzahlstarrer Betriebsführung gesetzt, um so robuste Anlagen zu erhalten, deren Größe erst mit den Jahren immer weiter anstieg. In Dänemark wurden damals die Grundlagen für die moderne Windenergienutzung gelegt.

Bestandteile einer Windkraftanlage:

Eine Windkraftanlage besteht im Wesentlichen aus einem Rotor mit Nabe und Rotorblättern, und einer Maschinengondel, die den Generator und häufig ein Getriebe beherbergt. Es gibt auch Anlagen ohne Getriebe. Die Gondel ist drehbar auf einem Turm gelagert, dessen Fundament die notwendige Standsicherheit gibt. Dazu kommen die Überwachungs-, Regel- und Steuerungssysteme sowie die Netzanschlusstechnik in der Maschinengondel und im Fuß oder außerhalb des Turmes.

                

                                                 Vergrößern

Rotorgeschwindigkeit:

Eine weitere wichtige Kennzahl ist die sog. Schnelllaufzahl λ (lambda). Sie gibt das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors (Blattspitzengeschwindigkeit) zur Windgeschwindigkeit an. Dreiblattrotoren, wie sie heute bei großen Anlagen Standard sind, erreichen bei einer Schnelllaufzahl von 7 bis 8 den größten Wirkungsgrad. Daraus resultieren Blattspitzengeschwindigkeiten in der Größenordnung von etwa 250 bis 300 km/h unabhängig vom Rotordurchmesser. Durch den Betriebspunkt mit dem höchsten Leistungsbeiwert und der Auslegungsschnelllaufzahl ergibt sich auch die Auslegungswindgeschwindigkeit.

Die Regelung der Rotordrehzahl erfolgt entweder über den so genannten Stalleffekt (Strömungsabriss) oder über eine Veränderung des Anstellwinkels des Rotorblattprofils (Pitchen; von Englisch to pitch = neigen).

                     Turmaufstieg               Windpark Kopenhagen 

                                        Vergrößern                                                             Vergrößern

                                                       

                                                                            Vergrößern

Weiter Infos können z.B. über Wikipedia  eingeholt werden, folgen Sie dem Link!

 

Top

Die Umgebung in der wir uns Aufhalten

Das hört sich salopp an ist aber tatsächlich möglich da es sich hier um ein Mix handelt aus Sonnenenergie Umgebungswärme und gespeicherter Wärme handelt. Hier wird der Umgebung durch verschiedene Verfahren die Wärme entzogen und unter Zuhilfenahme von elektrischer Energie.

In der Regel spricht man hier von der Wärmepumpenheizung.

Heizungen mit Wärmepumpen werden seit rund 30 Jahren in Wohngebäuden eingesetzt, sind technisch ausgereift und zuverlässig. Sie erschließen die im Erdreich, dem Grundwasser oder der Umgebungsluft gespeicherte Sonnenwärme und geben diese an den Heizkreislauf oder das Warmwasser ab. Am effizientesten sind Erdwärmepumpen, da das Erdreich im Gegensatz zur Außenluft auch im kalten Winter relativ konstante Temperaturen aufweist.

Wärmepumpenheizungen sind als Zentralheizungen einsetzbar. Es gibt sie in allen Größen und Leistungsklassen Haupteinsatzgebiet sind Ein- und Zweifamilienhäuser. Richtig konzipiert und eingestellt arbeiten sie wirtschaftlich und effizient.

Und so funktioniert's...

 

           Vergrößern

 

Ein Umweltwärme-Heizungssystem besteht hauptsächlich aus Wärmekollektoren und einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe. Im geschlossenen Kreislaufsystem sorgt die Pumpe dafür, dass der flüssige Wärmeträger die Wärmeenergie von den Kollektoren zur Heizung transportiert. Dieses Prinzip kommt zum Beispiel auch in Kühlschränken zur Anwendung – nur umgekehrt. Wird aus dem Kühlschrank die Wärme herausgepumpt und in den Raum abgegeben, so entzieht die Wärmepumpenheizung der Umwelt Wärme und bringt sie ins Haus.

Wärmepumpen funktionieren nach einem relativ komplexen technischen Prinzip. Am Beispiel einer Erdwärmepumpe lässt es sich vereinfacht folgendermaßen beschreiben:

  • Eine spezielle Wärmeträgerflüssigkeit mit sehr niedriger Temperatur durchströmt den Erdkollektor.
  • Aus dem wärmeren Erdreich nimmt sie Wärme auf und wechselt dadurch ihren Zustand von flüssig zu gasförmig.
  • Dieses Gas wird anschließend von einer Pumpe unter starkem Druck verdichtet. Dadurch erwärmt es sich nochmals stark – so wie auch das Ventil eines Fahrradschlauches beim Aufpumpen heiß wird.
  • Nun gibt das heiße Gas die Wärme an das Wasser im Heizungssystem ab und wird wieder flüssig – steht aber immer noch unter hohem Druck.
  • Bevor der Wärmeträger erneut in den Kollektor strömt, wird der Druck abgelassen und die Flüssigkeit kühlt sich auf ihre ursprüngliche Temperatur ab.
Da nur Wärmepumpen mit geringem Stromverbrauch energetisch sinnvoll sind, müssen sie sorgfältig geplant und die einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt sein. Die richtige technische Einstellung der Anlage im laufenden Betrieb spielt daher eine wichtige Rolle. Ein Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl. Sie beschreibt das Verhältnis der Nutzenergie in Form von Wärme zur aufgewendeten Energie in Form von Strom. Um eine Einheit Strom im Kraftwerk zu erzeugen, müssen rund drei Einheiten fossiler Brennstoffe verfeuert werden. Wärmepumpen sind daher nur dann energetisch sinnvoll, wenn sie eine Jahresarbeitszahl höher als drei aufweisen. Besonders effizient sind Grundwasserwärmepumpen, die jedoch nur noch selten genehmigt werden. Aber auch Erdsonden-Wärmepumpen erreichen in der Praxis Arbeitszahlen von 3,5 oder höher. Luftwärmepumpen sind zwar einfacher zu installieren, energetisch aber nicht so wirkungsvoll wie Erdwärmepumpen. Der Grund: Die Außenluft hat im Winter sehr niedrige Temperaturen bis weit unter null Grad. Das Erdreich ist ab einer Tiefe von etwa einem Meter dauerhaft frostfrei. Ab zehn Meter Tiefe herrschen das ganze Jahr nahezu konstant zehn Grad.

Zwei Techniken stehen zur Verfügung, um die in der Erde gespeicherte Energie zu nutzen: zum einen über einen horizontalen großflächigen Wärmeaustauscher und zum anderen über den vertikalen Wärmeaustausch mit Erdwärmesonden. Beim horizontalen System erfolgt der Entzug der Wärme aus dem Erdreich großflächig über im Boden verlegte Wärmeaustauschrohre, die so genannten Erdreichkollektoren.

 

        Vergrößern

Horizontale Erdreichwärmeaustauscher werden in Schlangenform unterhalb der örtlichen Frostgrenze in einer Tiefe von ein bis zwei Metern verlegt. Für eine 9 Kilowatt-Heizleistung wird je nach Bodenbeschaffenheit eine Fläche von knapp 200 bis 500 Quadratmetern benötigt.

Vertikalen Wärmeaustausch mit Erdwärmesonden. Link nutzen ! ( Erdwärme)

 

Top

 

Abfallprodukte / Nebenprodukte aus unserm täglichen Leben die anfallen!

Holz als Abfallprodukt:

Diesen Bereich haben wir in regenerative Stoffen behandelt, folgen Sie dem Link!

 

Kraft Wärme Kopplung (KWK):

Anlage, bei der Energie aus einem Brennstoff in mechanische oder elektrische Energie umgewandelt wird. In den meisten Fällen sind das Kraftwerke, die dann als Heizkraftwerke für die öffentliche Versorgung fungieren oder Industriekraftwerke, die Prozesswärme (z.B. in der chemischen Industrie) bereitstellen. Die Abgabe von ungenutzter Abwärme an die Umgebung wird dabei weitgehend vermieden.

Das Spektrum der elektrischen und thermischen Leistung von KWK-Anlagen reicht von wenigen Kilowatt bis zu mehreren hundert Megawatt. Seit ca. 10 Jahren kommen zunehmend etwa Waschmaschinen große, so genannte Mini- und Mikro-KWK-Anlagen für den Einsatz in Einfamilienhäusern, Wohngebäuden, kleineren Gewerbebetrieben und Hotels auf den Markt. Die mit 700 MW elektrischer Leistung zur Zeit größte KWK-Anlage Europas steht in England. Damit stehen heute für das gesamte Spektrum des Wärmebedarfs KWK-Lösungen zur Verfügung.

Im Gegensatz zu thermischen Wärmekraftwerken, die nur auf Stromproduktion ausgelegt sind, wird bei KWK-Anlagen durch die gleichzeitige Abgabe von Strom und Wärme ein sehr viel höherer Nutzungsgrad (bis zu 90 Prozent) erreicht, wodurch Brennstoff eingespart werden kann, wenn Abnehmer der Wärme zur Verfügung stehen, wie z. B. in Form eines Fernwärmenetzes. Bei den mit Wasserdampf als Betriebsmedium arbeitenden Heizkraftwerken der öffentlichen Versorgung - das sind in der Regel Entnahme-Kondensationsanlagen - geht diese Steigerung des Nutzungsgrades allerdings mit einer Verringerung der Stromproduktion einher, da der Dampf vor den letzten Turbinenstufen entnommen werden muss, damit seine Temperatur zum Heizen ausreichend hoch ist. Im Gegensatz dazu wird bei Kraftwerken ohne Kraft-Wärme-Kopplung die Restwärme über den Kondensator und Kühlturm an die Umwelt abgegeben. Im Vergleich zu den derzeit besten Technologien der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme erzielen KWK-Anlagen je nach Versorgungssituation Primärenergieeinsparungen von ca. 10 bis über 30 %.

Technik:

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung wird ein Teil des entstehenden Dampfes in einem Kraftwerk für Heizzwecke ausgekoppelt. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad der Stromgewinnung, der Gesamtnutzungsgrad steigt aber auf 60-90%.

Das Prinzip der KWK kann mit jedem Brennstoff und jeder Energiequelle mit einem Temperaturniveau ab ca. 210 °C genutzt werden. In Betracht kommen neben fossilen Energien wie:

Brennstoffe:

 Standard:   Steinkohle, Braunkohle, Erdgas und Heizöl

erneuerbare Energien:   wie Biogas, Klärgas, Deponiegas, Pflanzenöl, Holz, Pellets, Bioethanol, Solarthermie und Geothermie

sowie Siedlungsabfälle:   (Müllverbrennung und Deponiegas) und Wasserstoff (Wasserstoffwirtschaft) genauso wie die Kernenergie.

KWK-Anlagen können unter anderem sein:

Von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung spricht man, wenn die Anlage zusätzlich Kälte erzeugen kann. Dabei wird die Nutzwärme des Prozesses genutzt, um eine Absorptionskältemaschine anzutreiben. Trotz der deutlich höheren Investion im Vergleich zu einer Kompressionskältemaschine, kann die KWKK-Anlage wirtschaftlich betrieben werden, weil durch die Wärmenutzung zur Klimatisierung im Sommer die Laufzeiten erhöht werden.

Die folgende Abbildung erläutert das grundsätzliche Prinzip eines Motor-BHKWs:

              

                                                                     Vergrößern 

 

Auch hier Stellen wir Ihnen eine Link zu Wikipedia zur Verfügung der Sie zu dem Themenbereich führt.

 

Für weitergehende Informationen bitten wir Sie mit uns per Mail Kontakt aufzunehmen, dann können wir Ihnen auf Ihre Bedürfnisse angepasst Informationen zur Verfügung stellen.

 
 
 Nützliche  Links
   
 Benzinkosten senken!  
 10 % - 20 % sparen

Interessiert ?  

Powered by
 

Warenwirtschaft System
Mesonic  Winline

  Fkat / Fibu / Prod / CRM alles aus einer Hand.

IT Lösungen / Support
Entwicklungen

Powered by 

        Sie benötigen einen    
       Bau-Gutachter ?


Powered by 

Gipscomm-Gutachten


Sie benötigen
Informationen
über
Produktionstechnik ?


Powered by

ProduTechnic


Wofür steht Gipscomm?

Interessiert?

Infos Powered by

Gipscomm-Gruppe


  
    
   
Top